一种图像采集装置及快件分拣设备的制作方法

本发明涉及扫描装置领域，尤其涉及一种图像采集装置及快件分拣设备。

背景技术：

在快递物流行业，快递配送中心需要对快件进行重量、体积等信息采集，每个快件的信息(单号、目的地等信息)通过面单上的条形码与快件进行关联匹配，因此，在快递配送中心卸货时需要识别快件的条码信息，然后将采集的快件重量、体积等信息进行匹配，以便后续进行分拣、收费等操作。为了提高效率，快件的条码识别已经由最初的人工手持条码枪扫描快件条码的方式发展成动态扫码方式，在传送快件的传送带的上方设置扫码器，传送带带动快件移动的过程中，扫码器扫描快件的上表面的条码图像信息，但是，这种方式需要人工在传送带的前端将快件贴有条码的一面翻转朝上，作业效率低。

技术实现要素：

本发明的目的在于：提供一种图像采集装置及快件分拣设备，以解决相关技术中的快件分拣设备仅能够对快件的上表面进行扫描，作业效率低的问题。

一方面，本发明提供一种图像采集装置，包括：传送台、第一图像采集机构、第二图像采集机构以及第三图像采集机构；

所述传送台用于传送物品；所述第一图像采集机构、所述第二图像采集机构以及所述第三图像采集机构用于采集位于所述传送台的设定检测区域内的所述物品的图像，其中，所述第一图像采集机构位于所述设定检测区域的上方，沿所述传送台的宽度方向，所述第二图像采集机构位于所述传送台的第一侧，所述第三图像采集机构位于所述传送台的第二侧；

且沿所述物品的传送方向，所述第二图像采集机构位于所述第三图像采集机构的上游。

作为优选，所述图像采集装置还包括第四图像采集机构；

沿所述传送台的宽度方向，所述第四图像采集机构位于所述传送台的第一侧，且沿所述物品的传送方向，所述第四图像采集机构位于所述第二图像采集机构的下游。

作为优选，所述图像采集装置还包括第五图像采集机构；

沿所述传送台的宽度方向，所述第四图像采集机构位于所述传送台的第二侧；且沿所述物品的传送方向，所述第五图像采集机构位于所述第三图像采集机构的上游。

作为优选，所述第一图像采集机构包括第一相机以及与所述第一相机间隔设置的第一反射镜，当所述传送台将所述物品传送至所述设定检测区内时，所述物品反射的光线经所述第一反射镜能够反射回所述第一相机。

作为优选，所述第二图像采集机构、所述第三图像采集机构、所述第四图像采集机构以及所述第五图像采集机构均包括第二相机和第二反射镜；所述第二图像采集机构的第二相机和所述第四图像采集机构的第二相机相邻设置，且均位于所述第二图像采集机构的第二反射镜和所述第四图像采集机构的第二反射镜之间；所述第三图像采集机构的第二反射镜和所述第五图像采集机构的第二反射镜相邻设置，且均位于所述第三图像采集机构的第二相机和所述第五图像采集机构的第二相机之间。

作为优选，所述第二图像采集机构、所述第三图像采集机构、所述第四图像采集机构以及所述第五图像采集机构均包括第二相机和第二反射镜；所述第二图像采集机构的第二相机和所述第四图像采集机构的第二相机相邻设置，且均位于所述第二图像采集机构的第二反射镜和所述第四图像采集机构的第二反射镜之间；所述第三图像采集机构的第二相机和所述第五图像采集机构的第二相机相邻设置，且均位于所述第三图像采集机构的第二反射镜和所述第五图像采集机构的第二反射镜之间。

作为优选，所述图像采集装置还包括框架，沿所述传送台的宽度方向，所述框架包括位于所述传送台的第一侧的四个第一立梁以及位于所述传送台第二侧的四个第二立梁，四个所述第一立梁和四个所述第二立梁均沿物品的传送方向间隔设置，所述第二图像采集机构的第二相机和第二反射镜以及所述第四图像采集机构的第二相机和第二反射镜分别安装于四个所述第一立梁，所述第三图像采集机构的第二相机和第二反射镜以及所述第五图像采集机构的第二相机和第二反射镜分别安装于四个所述第二立梁，每一个所述第二相机的长度方向以及每一个所述第二反射镜的长度方向均沿竖直方向延伸。

作为优选，所述框架还包括位于所述传送台上方且沿物品的传送方向间隔设置的第一横梁和第二横梁，所述第一图像采集机构的第一相机设置于所述第一横梁，所述第一图像采集机构的第一反射镜设置于所述第二横梁，所述第一相机以及所述第一反射镜的长度方向均平行于所述传送台的宽度方向。

作为优选，所述框架还包括两个连接梁，所述连接梁的长度沿所述物品的传送方向延伸，一个所述连接梁同时与所述第一横梁、所述第二横梁以及四个所述第一立梁连接，另一个所述连接梁同时与所述第一横梁、所述第二横梁以及四个所述第二立梁连接连接。

另一方面，本发明提供一种快件分拣设备，包括上述任一方案中的一种图像采集装置。

本发明的有益效果为：通过将设置在设定检测区域的上方的第一图像采集机构采集设定检测区域内物品的顶面图像，可以获知物品的顶面是否有条码，通过设置在传送台宽度方向两侧的第二图像采集机构和第三图像采集机构对物品的侧面进行图像采集，并且使第二图像采集机构和第三图像采集机构在沿物品传送方向上间隔设置且分别位于设定检测区域的两侧，可以对物品的至少两个侧面，甚至四个侧面进行图像采集，从而可以获知物品的至少两个侧面上是否有条码，大大提高了物品表面图像采集的效率。

附图说明

图1为本发明实施例一中图像采集装置的结构示意图；

图2为本发明实施例一中第一图像采集机构的结构示意图；

图3为本发明实施例一中图像采集装置采集图像时的部分结构示意图一；

图4为本发明实施例一中图像采集装置采集图像时的部分结构示意图二；

图5为本发明实施例一中快件分拣设备的结构示意图；

图6为图5中a处的放大视图；

图7为本发明实施例二中图像采集装置的结构示意图。

图中：

1-传送台；

2-第一图像采集机构；21-第一相机；211-灯箱组件；212-相机组件；22-第一反射镜；

3-第二图像采集机构；4-第三图像采集机构；5-第四图像采集机构；6-第五图像采集机构；

7-框架；71-第一立梁；72-第二立梁；73、第一横梁；74-第二横梁；75-连接梁；

8-第二传送台；

9-检测装置；91-第一图像传感器；92-第二图像传感器；93-第三图像传感器；94-第四图像传感器。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1至图6所示，本实施例提供一种图像采集装置，包括传送台1、第一图像采集机构2、第二图像采集机构3以及第三图像采集机构4，传送台1用于传送物品，第一图像采集机构2、第二图像采集机构3以及第三图像采集机构4均用于对传送台1上的设定检测区域内的物品进行图像采集，也就是说，当传送台1将快件传输到设定检测区域内时，上述的各个图像采集机构可以对快件进行图像采集。设定检测区域是指第一图像采集机构2、第二图像采集机构3以及第三图像采集机构4三者的检测光线的交汇处，其位于传送台1的上方。本实施例中，物品可以为快件，由于快件通常采用包装盒进行包裹，因而快件通常呈方形，本实施例以方形的快件为例进行说明。当然，本实施例对于快件的形状不做限定，对于其他形状的快件，如圆柱形、棱柱形的快件，该图像采集装置同样适用。

具体的，第一图像采集机构2位于设定检测区域的上方，且用于采集设定检测区域内的快件顶面的图像，从而可以根据采集到的图像信息分析其中是否包含有条码信息，当经分析确定采集到的图像信息包含条码信息时，可以进一步地识别条码信息。第二图像采集机构3位于传送台1的宽度方向的第一侧，第三图像采集机构4位于传送台1的宽度方向的第二侧，沿快件的传送方向，第二图像采集机构3和第三图像采集机构4间隔设置，并且第二图像采集机构3位于第三图像采集机构4的上游。通过设置于设定检测区域两侧的第二图像采集机构3和第三图像采集机构4可以采集位于设定检测区域内的快件的侧面的图像，并且可以针对快件的不同侧面进行图像采集。

请参见图3，当快件的侧面和第二图像采集机构3采集光线的方向不平行时，第二图像采集机构3可以同时对快件靠近传送台1的宽度方向第一侧的相邻的两个侧面进行图像采集，如图所示，当快件的第一侧面w1的第一点a1移动至第二图像采集机构3的检测区域时，第二图像采集机构3采集第一侧面w1的起始点a1所在行(即沿竖直方向的行)的线图像，随着快件继续移动，第二图像采集机构3依次采集第一侧面w1的各点所在行的线图像，直至快件的第一侧面w1的终点a2移动至第二图像采集机构3的检测区域，第二图像采集机构3采集终点a2所在行的线图像，第二图像采集机构3采集到第一侧面w1的多个线图像，然后将多个线图像组合形成第一侧面w1的面图像，从而可以识别该面图像中是否包含条码信息；请参见图4，随着快件继续移动，当快件的第二侧面w2的起始点b1移动至第二图像采集机构3的检测区域，第二图像采集机构3采集第二侧面w2的起始点b1所在行(即沿竖直方向的行)的线图像，随着快件继续移动，第二图像彩机构3依次采集第二侧面w2的各点所在行的线图像，直至快件的第二侧面w2的终点b2移动至第二图像采集机构的检测区域，第二图像采集机构3采集终点b2所在行的线图像，第二图像采集机构3采集到第二侧面w2的多个线图像，然后将多个线图像组合形成第二侧面w2的面图像，从而可以识别该面图像中是否包含条码信息。

图像采集装置还包括第四图像采集机构5，第四图像采集机构5可以位于传送台1宽度方向的第一侧，并且第四图像采集机构5和其同侧的第二图像采集机构3沿快件的传送方向间隔设置，且第四图像采集机构5位于第二图像采集机构3的下游，通过设置第四图像采集机构5并配合第二图像采集机构3，无论快件如何放置，第四图像采集机构5和第二图像采集机构3中至少一个的采集光线和快件的侧面不平行，从而可以对快件靠近传送台1宽度方向第一侧的相邻的两个侧面同时进行图像采集，确保了扫描效率。

图像采集装置还包括第五图像采集机构6，第五图像采集机构6位于传送台1宽度方向的第二侧，即和第三图像采集机构4处于传送台1的同一侧，沿快件的传送方向，第五图像采集机构6和第三图像采集机构4间隔设置，并且第五图像采集机构6位于第三图像采集机构4的上游。理由同上，通过设置第五图像采集机构6，并配合第三图像采集机构4，可以对快件靠近传送台1宽度方向第二侧的相邻的两个侧面同时进行图像采集，确保了扫描效率。

具体地，第一图像采集机构2包括第一相机21以及与第一相机21间隔设置的第一反射镜22，当传送台1将物品传送至设定检测区内时，物品反射的光线经第一反射镜22能够反射回第一相机21。第一相机21包括灯箱组件211和相机组件212，相机组件212安装在灯箱组件211上，反射镜与灯箱组件211间隔设置，灯箱组件211中设置有灯源，相机组件212中设有感光元件和镜头，灯源发出的光线经反射镜照射在传送台1的设定检测区内，当传送台1将快件传送至设定检测区内时，反射镜将灯源发出的光线反射至快件表面，为快件提供光照。同时，快件表面反射的光线经反射镜反射后，透过镜头并照射到感光元件上，由感光元件形成图像。本实施例通过灯箱组件211对快件提供光照，并且使快件光照区域和没有被光照区域形成鲜明的亮度对比，进而使相机组件212能够轻易分辨图像光照区域的部分。

第二图像采集机构3、第三图像采集机构4、第四图像采集机构5以及第五图像采集机构6均包括第二相机和第二反射镜，本实施例中第二图像采集机构3、第三图像采集机构4、第四图像采集机构5以及第五图像采集机构6的结构均与第一图像采集机构2的结构相同，其中，第二相机的结构和第一相机21的结构相同，第二反射镜的结构和第一反射镜22的结构相同，在此不再赘述。

再次参见图1，第二图像采集机构3的第二相机和第四图像采集机构5的第二相机相邻设置，且位于第二图像采集机构3的第二反射镜和第四图像采集机构5的第二反射镜之间；第三图像采集机构4的第二反射镜和第五图像采集机构6的第二反射镜相邻设置，且位于第三图像采集机构4的第二相机和第五图像采集机构6的第二相机之间；沿传送台1的宽度方向，第二图像采集机构3的第二相机和第五图像采集机构6的第二反射镜并排设置，第二图像采集机构3的第二反射镜和第五图像采集机构6的第二相机并排设置；第四图像采集机构5的第二相机和第三图像采集机构4的第二反射镜并排设置，第四图像采集机构5的第二反射镜和第三图像采集机构4的第二相机并排设置。如此设置可以保证第二图像采集机构3、第三图像采集机构4、第四图像采集机构5、及第五图像采集机构6四者的第二相机发出的光线互不干扰、四者的反射镜反射的光线也互不干扰，从而可以保证图像采集装置的采集效果。

进一步的，第二图像采集机构3、第三图像采集机构4、第四图像采集机构5、及第五图像采集机构6四者的反射镜反射的光线与快件的传送方向呈45度夹角，如此设置可以最大程度地保证快件以不同角度的放置均能够采集到四个侧面的图像。

进一步的，第二图像采集机构3的第二反射镜和第五图像采集机构6的第二反射镜平行设置，并且第二图像采集机构3的第二反射镜照射到快件表面的光线的光轴与第五图像采集机构6的第二反射镜照射到快件表面的光线的光轴不重合；第三图像采集机构4的第二反射镜和第四图像采集机构5的第二反射镜平行设置，并且第三图像采集机构4的第二反射镜照射到快件表面的光线的光轴与第四图像采集机构5的第二反射镜照射到快件表面的光线的光轴不重合。通过上述设置，可以避免第二图像采集机构3和第五图像采集机构6以及第三图像采集机构4和第四图像采集机构5发出的光线重叠，进而避免出现过曝光现象。

传送台1可以是带传动方式，也可以是辊传动方式。本实施例中，传送台1包括电机、主动轮、从动轮以及传送带，主动轮和从动轮沿快件传送方向间隔设置，主动轮与电机的输出轴连接，主动轮和从动轮支撑传送带，设定检测区域为传送带的上表面，在电机的带动下带动传动带转动，可以带动放置于传送带上表面的快件沿快件传送方向移动至设定检测区域，然后移出设定检测区域。在其他实施例中，传送台1包括电机和多个传送辊，多个传送辊沿快件的传送方向依次设置，设定检测区域为多个传送辊共同形成的支撑面电机与多个传送辊传动连接，在电机的带动下，多个传送辊同时沿快件传送方向转动，可以带动位于多个传送辊上的快件沿快件传送方向移动至设定检测区域，然后移出设定检测区域。

请参见图5和图6，该图像采集装置还包括框架7，框架7为桁架结构，框架7包括第一立梁71、第二立梁72、第一横梁73、第二横梁74以及两个连接梁75。具体的，沿传送台1的宽度方向，四个第一立梁71位于传送台1的第一侧，四个第二立梁72位于传送台1的第二侧，沿快件的传送方向，四个第一立梁71间隔设置，四个第二立梁72间隔设置。沿快件的传送方向，第二图像采集机构3的第二相机和第二反射镜以及第四图像采集机构5的第二相机和第二反射镜分别安装在四个第一立梁71上，第三图像采集机构4的第二相机和第二反射镜以及第五图像采集机构6的第二相机和第二反射镜分别安装在四个第二立梁72上，并且每一个第二相机的长度方向以及每一个第二反射镜的长度方向均沿竖直方向延伸。第一横梁73和第二横梁74沿快件的传送方向间隔设置，第一图像采集机构2的第一相机21设置于第一横梁73上，第一图像采集机构2的第一反射镜22设置于第二横梁74上，并且第一相机21以及第一反射镜22的长度方向均平行于传送台1的宽度方向。两个连接梁75中的一个连接梁75与四个第一立梁71的顶端以及第一横梁73和第二横梁74位于传送台1宽度方向第一侧的一端同时连接，另一个横梁与四个第二立梁72的顶端以及第一横梁73和第二横梁74位于传送台1宽度方向第二侧的一端同时连接。当然，在此基础上，为了使框架7的结构稳定，本实施例中的框架7还可以包括更多的连接梁，例如，四个第一立梁71底部的一端以及四个第二立梁72底部的一端均可以通过连接梁连接，位于物品传送方向的上游且沿传送台1宽度方向相对设置的第一横梁73和第二横梁74也可以通过多个在竖直方向上间隔设置的连接梁连接。

请再次参见图5和图6，本实施例还提供一种快件分拣设备，包括上述方案中的图像采集装置，快件分拣设备还包括检测装置9，检测装置9相对图像采集装置位于传送台1的上游，检测装置9用于检测快件的体积和/或形状。检测装置9可以包括设置在传送台1的上方的第一图像传感器91和设置于传送台1宽度方向两侧的第二图像传感器92和第三图像传感器93，其中第一图像传感器91的图像采集方向为向下正对传送台1的上表面，位于传送台1两侧的两个图像传感器相对设置，并且图像采集方向相对，通过三个图像传感器对传送台1上的流经检测装置9的快件进行图像采集，进而根据采集到的图像可以获知快件的体积和/或形状。

优选地，快件分拣设备还可包括第二传送台81，沿快件的传送方向，第二传送台81位于传送台1的上游，检测装置9位于传送台1和第二传送台81之间，第二传送台81用于将快件输送至检测装置9所在的检测位置，检测装置9还包括第四图像传感器94，第四图像传感器94与第一图像传感器91相对间隔设置，且沿竖直方向，第四图像传感器94位于传送台1和第二传送台81的下方，第四图像传感器94的图像采集方向向上，用于采集快件底面的图像信息。

实施例二

如图7所示，本实施例与实施例一的结构基本相同，区别在于第二图像采集机构3、第三图像采集机构4、第四图像采集机构5和第五图像采集机构6的第二相机和第二反射镜的安装方式。具体的，第二图像采集机构3的第二相机和第四图像采集机构5的第二相机相邻设置，且位于第二图像采集机构3的第二反射镜和第四图像采集机构5的第二反射镜之间；第三图像采集机构4的第二相机和第五图像采集机构6的第二相机相邻设置，且位于第三图像采集机构4的第二反射镜和第五图像采集机构6的第二反射镜之间；沿传送台1的宽度方向，第二图像采集机构3的第二相机和第五图像采集机构6的第二相机并排设置，第二图像采集机构3的第二反射镜和第五图像采集机构6的第二反射镜并排设置；第四图像采集机构5的第二相机和第三图像采集机构4的第二相机并排设置，第四图像采集机构5的第二反射镜和第三图像采集机构4的第二反射镜并排设置。如此设置可以使图像采集机构的结构紧凑、占用空间小，有利于设备小型化设计。

进一步的，第二图像采集机构3的第二反射镜和第三图像采集机构4的第二反射镜平行设置，并且第二图像采集机构3的第二反射镜照射到快件表面的光线的光轴与第三图像采集机构4的第二反射镜照射到快件表面的光线的光轴不重合；第三图像采集机构4的第二反射镜和第五图像采集机构6的第二反射镜平行设置，并且第三图像采集机构4的第二反射镜照射到快件表面的光线的光轴与第五图像采集机构6的第二反射镜照射到快件表面的光线的光轴不重合。通过上述设置，可以避免第二图像采集机构3和第三图像采集机构4以及第四图像采集机构5和第五图像采集机构6发出的光线重复，出现过曝光现象。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。